速度進行標定,從而可以用于校準,如在需要對目標對象(如高溫設備的外殼)的厚度進行檢測時,可以將校準設備與高溫設備的外殼接觸,利用高溫設備對試塊進行加熱,待二者的溫差小于預設值(如2攝氏度)時,獲取在該溫度條件下試塊中超聲波的傳播速度,具體方法可以包括:其一是測取試塊的厚度,并測取發出超聲波和接收到反射的超聲波之間的時間差,根據試塊厚度和時間差計算試塊的傳輸速度;其二是調整超聲波的傳輸速度,并測取發出超聲波和接收到反射超聲波之間的時間差,從而根據傳輸速度和時間差確定試塊厚度,若測得的試塊厚度和實際試塊厚度相同,則確定對應的超聲波傳輸速度為試塊的實際傳輸速度。在得到了試塊的超聲波傳輸速度后,即可通過超聲波傳感器和測得到的超聲波速度對高溫設備進行檢測,如測取發出超聲波與接收到反射超聲波之間的時間差,通過時間差和超聲波聲速確定高溫設備的厚度。
[0027]需要說明的是,若試塊和目標對象為同種或類似材料,則可直接將測得的超聲波傳輸速度作為目標對象的傳輸速度,若試塊和目標對象不為同種或類似材料,則還需要根據兩種材料之間的關系對測得的傳輸速度進行轉換,得到目標對象的實際超聲波輸出速度,上述預設溫度范圍可以為300攝氏度至750攝氏度。
[0028]可選地,上述的安裝座整體外觀呈圓柱狀,可以由不銹鋼材料制成,安裝座為中空的柱狀體,安裝腔可以設置沿安裝座軸向方向的導向槽,電磁超聲傳感器的通過導向肋安裝在安裝腔的導向槽內,以使電磁超聲傳感器能沿導向槽滑動,導向槽的具體數量可以根據導向肋的數量確定,如有3根導向肋,則需要3個導向槽。安裝座包括殼體、外殼上端蓋、夕卜殼上段、外殼下段、外殼下端蓋,殼體上端內部設有與外殼上端蓋的外螺紋配合的內螺紋。
[0029]在上述實施例中,為了對試塊和檢測對象的溫度進行實時準確的監控,本申請的用于超聲高溫檢測聲速校準的設備還可以包括溫度監測裝置,溫度監測裝置用于分別監測試塊和檢測對象的溫度。下面結合圖2詳述本發明的實施例:
[0030]如圖2所示,溫度監測裝置包括第一熱電偶41和第二熱電偶42,第一熱電偶與第二熱電偶均安裝在安裝座上,第一熱電偶的檢測端與試塊接觸,第二熱電偶的檢測端與檢測對象接觸,第一熱電偶的信號輸出端和第二熱電偶的信號輸出端均與顯示裝置連接。熱電偶可以為K型鎧裝熱電偶,可以在外殼上端蓋開設兩個安裝孔,用以分別安裝上述兩個熱電偶,通過外殼上端蓋的安裝孔,熱電偶可直達外殼內部對應安裝孔中,第一熱電偶伸入至試塊上表面,監測試塊的溫度,第二熱電偶貫穿至外殼下端蓋底部,監測待檢材料的溫度。
[0031]通過上述實施例,可以直接用被測材料當熱源,進行加熱,使電磁超聲高溫檢測的校準過程的操作更加方便快捷,在校準時,溫差監測裝置監測試塊溫度和被檢材料溫度,待兩溫度一致后再進行聲速校準,保證了校準的可靠性,同時,將對比試塊和電磁超聲傳感器封裝為一體,便于攜帶。
[0032]可選地,為了便于操作員操作,需要及時的顯示對比試塊和檢測對象的溫度,因此,用于超聲高溫檢測聲速校準的設備還可以包括顯示裝置,顯示裝置與溫度監測裝置連接,顯示裝置用于顯示試塊和檢測對象的溫度,或顯示試塊與檢測對象的溫差。
[0033]在一個可選的實施例中,如圖2所示,用于超聲高溫檢測聲速校準的設備還可以包括導熱片51、保溫套52以及隔熱片53,保溫套套設在試塊20上,安裝座10的第一端具有安裝孔,導熱片安裝在安裝孔內,導熱片的第一側與試塊的第一端接觸,導熱片的第二側與檢測對象接觸,隔熱片的第一側與試塊的第二端接觸,隔熱片的第二側朝向電磁超聲傳感器30,其中,試塊通過導熱片與檢測對象進行熱傳遞。
[0034]上述的導熱片(即傳熱層),由高導熱材料制成,如氧化鋁陶瓷等,傳熱層由大小兩軸段組成,大的一端(即大軸段)安裝在保溫套內并位于試塊底部,小的一端(即小軸段)安裝于下端蓋的安裝孔中,傳熱層的大小可根據實際情況確定,如大軸段直徑為55mm,高為Imm,小軸段直徑為51mm,高為2.5mm。
[0035]需要說明的是,可以在外殼下端蓋的圓周方向上開設4個直徑為1.6mm的沉頭螺釘孔,用于固定外殼下端蓋。
[0036]上述的保溫套由保溫隔熱材料制成,如氧化鋯陶瓷等,保溫套為中空的圓柱體,由套壁和用于安裝定位的凸緣組成,安裝腔的內壁上設有用于安裝隔熱片和保溫套的階梯孔,保溫套通過凸緣安裝在階梯孔上,保溫套的凸緣位于外殼下端蓋和外殼下段之間,下端蓋、保溫套凸緣和殼體下段均設有連接孔,螺釘可分別穿過三部分的連接孔將三部分連接為一個整體,以起到固定作用,保溫套和保溫套凸緣的大小可根據實際情況確定,如保溫套的內徑為55mm、外徑為59mm、高度為3mm,凸緣外徑為67mm、內徑為55mm、厚度為3mm,上述的連接孔可以為直徑為1.7_的螺紋間隙孔。
[0037]上述的隔熱片的一端設有用于安裝的凸緣,隔熱片包括隔熱底和連接凸緣的側壁,隔熱片安裝于保溫套上部,隔熱片通過凸緣安裝在安裝腔內壁的階梯孔上。隔熱片的各個組成部分的具體參數可以根據需要確定,如凸緣外徑為59mm、內徑為33mm、厚度為1mm,隔熱底直徑為35mm、厚度為1mm。
[0038]通過上述實施例,可以直接用被測材料當熱源,進行加熱,使電磁超聲高溫檢測的校準過程的操作更加方便快捷,在校準過程中,通過由高導熱材料制成的傳熱層進行傳熱來加熱試塊,能夠有效避免試塊與被檢工件設備直接接觸,避免試塊被磨損,在內置試塊周圍設置保溫隔熱層,能夠保證試塊被快速加熱,同時有效阻止熱量快速傳遞到傳感器后端,提高了傳感器檢測時的操作安全性。
[0039]在另一個可選的實施例中,用于超聲高溫檢測聲速校準的設備還可以包括操作裝置,操作裝置與電磁超聲傳感器連接,操作裝置用于推動電磁超聲傳感器沿安裝座的軸向方向移動。
[0040]具體的,如圖2所示,操作裝置包括保護套筒61、操作桿62、彈簧63以及限位部64,限位部設置在操作桿上,保護套筒的第一端固定連接在安裝座的第二端上,彈簧套設在操作桿上,且彈簧的第一端與安裝座相抵,彈簧的第二端與限位部相抵,安裝座的第二端開設有與安裝腔連通的通孔,操作桿可滑動地依次穿過保護套筒和通孔,操作桿的第一端與電磁超聲傳感器固定連接。
[0041]上述的保護套筒由不銹鋼材料制成,為中空的柱狀直管,其具體參數可根據需要確定,如外徑為44_、內徑為40_、長為300_。
[0042]上述的彈簧由不銹鋼材料制成,其具體參數可根據需要確定,如自由高度為60mm,簧絲直徑為3mm,有效圈數8圈,支撐圈數2圈,彈簧中徑31.5mm。
[0043]可選地,限位部可以為卡環,卡環用于防止彈簧從操作桿上脫離。
[0044]通過上述實施例,將對比試塊內置于傳感器內部,方便攜帶,在內置試塊周圍和上端設置保溫隔熱層,能保證試塊被迅速加熱,校準傳感器采用推拉式結構,在試塊達到指定溫度后,推動電磁超聲傳感器接近試塊,進行聲速校準,校準完成后再將電磁超聲傳感器拉動遠離試塊,這樣能夠保護電磁超聲傳感器不被高溫損壞,同時使電磁超聲高溫檢測校準過程操作更簡便、聲速校準更準確。
[0045]可選地,為了防止在操作時燙傷操作人員,可以在保護套筒的第二端和操作桿的第二端設置橡膠殼。如圖3示出的保護套筒61的橡膠殼611,操作桿62的橡膠殼621。
[0046]在相關技術中,采用調整聲速的方法來測量高溫試塊,但在測量中均忽略了材料的熱膨脹影響,假設高溫試塊的厚度不發生變化來校準聲速,這種方式確定的聲速和實際聲速存在一定誤差,影響超聲檢測的精度,為了解決該問題,本申請的用于超聲高溫檢測聲速校準的設備還可以包括位移檢測器,位移檢測器設置在安裝腔內,并與顯示裝置連接,位移檢測器用于檢測試塊在沿安裝座的軸向方向上的長度(即試塊的厚度)。這樣,操作人員即可實時觀測到試塊厚度的變化,并根據其實際厚度來確定試塊的超聲波傳播聲速。
[0047]可選地,電磁超聲傳感器包括電磁超聲縱波傳感器和電磁超聲橫波傳感器中的之O
[0048]如,在電磁超聲傳感器為電磁超聲橫波傳感器時,傳感器包括封裝殼殼體、封裝殼上端蓋、阻熱片、磁鐵、高頻線圈、電磁屏蔽層、磁鐵線圈安裝座、信號接頭、信號接頭安裝座,其